Jak vyrobit vodní raketu z láhve

Snad každý alespoň jednou v životě vyrobil lahvovou raketu nebo vodní raketu. V tomto článku vám chci říct, jak jsem vyrobil vodní raketu z lahví. Raketa se skládá z ze tří dvoulitrových lahví (!) a má padákový systém.

materiály

Nástroje

Vodní raketa s vlastními rukama

Vodní raketa se skládá ze tří dvoulitrových lahví. Dvě láhve jsou spojeny hrdlem s hrdlem pomocí plastového kanystru a lepidla.

Druhá a třetí láhev jsou spojeny zdola dolů, k tomu byla potřeba trubka se závitem a dvěma maticemi.

Všechny spoje jsou pečlivě slepeny a obklopeny kouskem láhve pro zefektivnění rakety.

To znamená, že celá vodní raketa je hladký válec, nosní kužel je vyroben z hrdla plastové láhve.

Stabilizátory jsou vyrobeny z překližky.

Tryska není hrdlo láhve (jako obvykle), ale otvor v korku, takže voda vytéká pomaleji.

Odpalovací rampa pro vodní raketu je vyrobena z plátu dřevotřísky a dvou kovových rohů. Raketa je držena kovovou svorkou na lemu krku, svorka je vytažena lanem, krk je uvolněn, vodní raketa se odtrhne od korku a odletí.

Padákový systém

Zde je složený samotný padák

Padáková část vodní rakety je vyrobena z plechovky. Padák je tlačen tlačnou pružinou skrz dveře, které se otevírají mechanickým časovačem. Na fotce je přes mírně pootevřená dvířka vidět posunovač na pružině

Funguje to takto

Dveře jsou zamčené

Jakmile otevřu západku, pružina se narovná a protlačí složený padák dveřmi. Poté se padák otevře a plní svou funkci.

Časovač na padáku

Skládá se z baterie a motoru s převodovkou. Po nastartování se zapne proud a motor začne navíjet závit na pomaloběžný hřídel převodovky. Nit zatáhne za západku dvířek přihrádky padáku, ta se otevře a padák se vysune. Ozubená kola jsou řezána ručně pilníkem.

Video

Podívejte se také na video startu vodní rakety, bohužel bez padáku

Výsledky práce a poradenství

Jako epigraf k článku bych rád použil slavné starořímské rčení: Ad Astra Per Aspera – „skrze trny ke hvězdám“. Nevím jak pro ostatní, ale pro mě byl duben vždy spojen s vesmírem. Vždyť 12. dubna slavíme Den kosmonautiky! A jako mnoho sovětských kluků jsem snil o tom, že se stanu kosmonautem. Sen se sice nesplnil, ale je tu možnost dotknout se vesmírného tématu, přesněji řečeno raketové vědy. Jak jste asi pochopili z názvu článku, dnes budeme vyrábět raketu. Samozřejmě, že by bylo nemožné vypustit takovou raketu do vesmíru, ale bylo by snadné ji vypustit 5 pater! Kromě toho, předjímám otázku, která se vám může naskytnout, chci říci, že odpalování takové rakety z plastové láhve je bezpečná činnost. Možná by mohlo trpět hejno vran letící smutně kolem vašeho místa startu, a i tak jde spíše o psychologický problém, protože se vsadím, že se nestává často, aby musely sledovat, jak je jejich vzdušný prostor narušován tak bez okolků.

Na výrobu rakety z láhve budeme potřebovat:

Dovolte mi hned říci, že tento soubor materiálů není přesný seznam. Můžete použít jakýkoli materiál po ruce. Všechny fáze výroby doprovodím fotografiemi, abyste snadno přišli na to, co lze čím nahradit. V tomto případě je důležité neopakovat přesně design, ale zachytit podstatu. A podstata je toto. (níže bude trocha teorie, takže pokud vás absolutně nezajímá, jak to funguje, můžete toto čistě teoretické čtení přeskočit a nástroje okamžitě popadnout. Ale když strávíte pár minut navíc, budete moci tyto znalosti aplikovat v praxi: zlepšit design nebo si poctivě vydělat A z fyziky).

Co je tedy základem designu rakety na láhev? A v jeho jádru leží stejná síla, která pomáhá vypouštět skutečné rakety do vesmíru – tryskový pohon. Pohyb tělesa (v našem případě rakety) zajišťuje proud vytékající z trysky, který jakoby tlačí těleso v opačném směru, než je směr proudu. Tento efekt lze velmi snadno pozorovat, pokud balónek nafouknete a poté jej uvolníte bez zavázání.

Může vyvstat zcela legitimní otázka: proč budeme stavět raketu vzduch-voda, a nejen pneumatickou? Proč používat vodu, když raketu stačí naplnit stlačeným vzduchem, balon letí bez vody? A naše raketa poletí, i když ne tak vysoko. Celá věc je v tom, že velikost tahu trysky silně závisí na spotřebě paliva za sekundu. Vzhledem k malé hmotnosti vzduchu bude hybnost přijatá raketou poměrně malá. Pokud se jako palivo použije voda, která má mnohem větší hmotnost, pak bude impuls větší. V důsledku toho raketa poletí dále.

Tak a teď se pustíme do toho, protože už se nemůžu dočkat.

Začněme plnicím ventilem

Nejprve musíme vyrobit plnicí ventil, kterým budeme nasávat vzduch. Pro tyto účely doporučuji použít vsuvku z duše kola/auta. Na základě materiálů, které máte po ruce, můžete také přijít s jinými návrhy napouštěcích ventilů. Měl jsem starou trubku na kolo, tak jsem to použil.

Opatrně odstřihněte přebytečnou gumu kolem bradavky tak, aby se vytvořil kruh.

Vezmeme korek. Korek by měl být takový, aby těsně zapadl do hrdla plastové láhve. Odřízneme kus zátky tak, aby délka vsuvky vyčnívající ze zátky byla dostatečná k zajištění hadice čerpadla.

Do zátky vyvrtáme otvor podle průměru vsuvky.

Nakonec by to mělo vypadat nějak takto:

Na jeden konec korku naneste lepidlo (použil jsem superlepidlo), zasuňte vsuvku do otvoru až na doraz a gumičku pevně přitlačte ke konci korku.

Po vysušení odřízneme přebytečnou gumu a získáme následující zařízení:

Panel

Nyní pojďme k odpalovací rampě. Použil jsem kus kabelového kanálu 100×50 mm. Můžete si vymyslet i vlastní design, např. srazit z prken, ohnout z kovu atd. – hlavní je zajistit připojení hadice čerpadla a upevnění ventilu na odpalovací rampě.

Nyní musíme vytvořit spouštěcí mechanismus. V zásadě to nemusíte dělat, ale pak

a) v láhvi se vám nepodaří vytvořit dostatečný tlak – dříve se ulomí

b) nebudete moci ovládat okamžik startu, riskujete tím, že se namočíte z vody vystřelené z rakety nebo obecně, že raketu náhodně chytíte a odletíte s ní do stratosféry (jen žertuji).

Podstata odpalovacího mechanismu spočívá v držení rakety za plastový okraj, který má každá plastová láhev. K tomu jsem umístil dva rohy nábytku na obě strany hrdla láhve tak, aby jejich otvory mírně vyčnívaly vzhledem k okraji láhve.

Nyní vezmeme drát a ohneme ho do držáku ve tvaru písmene „P“.

Držák by měl volně procházet do rohů a tlačit na okraj láhve.

Na skobu přivážeme lano dostatečné délky. „Dostatečná délka“ je v tomto případě dána mírou strachu z potřísnění vodou. Moje “hladina strachu” byla 5 metrů.

Výše sestavené mechanismy doporučuji umístit na dostatečně širokou plošinu, aby byla zajištěna stabilita konstrukce. Můžete také vyvrtat otvory v rozích plošiny pro upevnění plošiny k zemi, opět pro zvýšení stability.

Kapota rakety

To je vše, máme hotovo s odpalovací rampou, přejděme k samotné raketě. Všechno je zde mnohem jednodušší. Aby to mělo proudnicový tvar, je nutné k hlavnímu modulu připevnit kapotáž z horní části další láhve (takto hlasitým jménem říkejme láhvi, kterou nasadíme na ventil). To lze provést pomocí staré dobré lepicí pásky, známé také jako lepicí páska.

Abych maximalizoval aerodynamický výkon, umístil jsem polovinu kapsle Kinder Surprise na samotný vrchol konstrukce.

Po sestavení to vypadá takto:

V tomto okamžiku lze raketu lahve považovat za kompletní. Pokud máte chuť a trpělivost, můžete raketu natřít (velmi vám v tom může pomoci váš syn/dcera, mladší bratr/sestra atd.), a připevnit na ni stabilizátory. Obecně k smrku. Měl jsem touhu, ale moje trpělivost se úplně vypařila, takže když jsme zvedli celou tuto konstrukci, celá naše rodina šla ven vypustit naši raketu.

Nebudu popisovat své dojmy ze startů – článek byl stejně dlouhý. Vyzývám vás, abyste se o svůj podělil v komentářích. Řeknu jednu věc: kdybych jako dítě věděl, jak a z čeho vyrobit takovou raketu, stal bych se nejváženější osobou mezi kluky na svém dvorku.

P.S. Během startů, abychom přidali trochu barvy, jsme se rozhodli umístit na vrchol rakety parašutistu vyrobeného z Kinder Surprise. V okamžiku startu je padák bezpečně připevněn k vrcholu rakety a když začne pád, oddělí se od rakety a postupně klesá k zemi.

No a na závěr krátká fotoreportáž ze startů:

Na výchozí pozici

Na nos rakety je připevněn „dobrovolník“.

Stopa raketového paliva :) Nepodařilo se nám zachytit raketu při startu.